“การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต...
Transcript of “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต...
![Page 1: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/1.jpg)
P L A N T B I O L O G Y & A S T R O B O T A N Y L A B O R AT O R Y, M A H I D O L U N I V E R S I T Y
ความกาวหนางานวจยเพอการทดลองในอวกาศ (National Space Exploration)
“การศกษาไขน าภายใตแรงโนมถวงต าเพอการพฒนาระบบพยง
ชพและผลตอาหารส าหรบกจกรรมส ารวจอวกาศ”
![Page 2: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/2.jpg)
อ. ดร.ทฏพงศ ตลยานนท
ปรญญาตร: วทยาศาสตรบณฑต (พฤกษศาสตร) มหาวทยาลยมหดล
ปรญญาเอก: Doctor of Philosophy (Biological Science)
Virginia Tech, USA
ปจจบน: อาจารยประจ า กลมสาขาวชาชวนวตกรรมฯคณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยมหดลหองปฏบตการ Plant Biology & Astrobotany (SC1-354B) คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยมหดล ศาลายาEmail: [email protected]
โครงการวจย: ผลของสภาพอากาศตอการออกดอกของตนล าไย, การปรบตวของพชในอวกาศเพอผลตอากาศและอาหาร, ผลกระทบของสภาพแรงโนมถวงสงตอการอยรอดของพชแหลงทน: ส านกงานกองทนสนบสนนการวจย, National Space Exploration Program, JSTP, NSTDA
![Page 3: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/3.jpg)
www.kerbalspaceprogram.com
กาวตอไปของมนษยชาต คอการไปอวกาศ
การหมนเวยนทรพยากรทมอยมความส าคญอยางมหาศาล
พชเปนสวนทส าคญทสดในการหมนเวยนคารบอนโดยการใช CO2 และพลงงานแสง
เพอสราง O2 และสารอนทรย
มองถงโลกอนาคต
ขาวใชน าในปรมาณมหาศาลตอพนท
พชหวใชดนเปนวสดปลก
สวนทรบประทานไดของขาวโพดนอยมากตอ
น าหนกตน
![Page 4: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/4.jpg)
NASA, Wikipedia
Weight 8kg
Power requirement 90 WATT
R&D Orbital Technology
First test 2010
First production 2015
Successor Advanced Plant Habitat
โครงการ VEGGIE30 ปทแลว โครงการ Vegetable Production System “VEGGIE” กอตงโดย NASA ส าหรบ ISS
เพอเพมคณภาพของผอยอาศย โดยเปนแหลงอาหารและทพกผอนของนกบน สามารถควบคมความ
เขมแสง ชวงแสง ความเรวลม สงรปไปยงพนโลก ขอมลการทดลองอน ๆ จะถกเกบใน datalogger ท
4°C ส าหรบตนพชและวสดอน ๆ จะถกเกบท -95°C ระหวางการเดนทางกลบสโลก
![Page 5: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/5.jpg)
Size 160 m2
Farming area 58 m2
Multipurpose area 42 m2
Designer Beijing University
Type BLSS
Finished January 2014
www.china.org.cn, www.chinadaily.com, wikipedia
โครงการ YUEGONGระบบของ YUEGONG-1 สามารถบรรจนกวจยได 3-4 คน น าและอากาศหมนเวยนภายในเตมระบบ
โดยผลต O2 จากพช ประกอบดวยธญพช 5 ชนดและผก 15 ชนด มการเลยงแมลงอาหาร โดย 55%
ของอาหารส าหรบนกวจยถกผลตขนภายในระบบ วตถประสงคเพอทดสอบระบบส าหรบ Chinese
Space Station
![Page 6: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/7.jpg)
www.puechkaset.com, www.pantip.com
ไขน า หรอผ า (watermeal) เปนพชลอยน าในสกล Wolffia
พชดอกขนาดเลกทสดในโลก มลกษณะเปนวงรขนาดเลก
มโครงสรางไมซบซอน ไมมราก ล าตน ใบ น าหนกเฉลย 150 μg
มพนทการสงเคราะหดวยแสงตอน าหนกสงมาก เปนพชทเจรญเตบโตเรว
ทสดในโลก พบไดเกอบทวทกมมโลก โดยเฉพาะอยางยง ในเขตอบอนและ
เขตรอน สามารถใชประกอบอาหารได เชน ย า ทอด แกง
ไขน าคออะไร
จดเดนของไขน า
1. วงจรชวตสน
2. ไมใชดนในการเพาะเลยง
3. คณคาทางโภชนาการสง มแปง ไขมน ใยอาหาร และกรดอะมโนจ าเปน
4. สะสมโลหะหนก เปนประโยชนในการบ าบดของเสย
![Page 8: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/9.jpg)
1. ศกษาการปรบตวและตอบสนองของไขน าภายใตสภาพแรงโนมถวง
ต า ทงดานการเจรญเตบโต โครงสราง สรรวทยา การแสดงออกของ
ยน การแสดงออกของโปรตน และการตอบสนองตอความเครยด
2. เพอพฒนาระบบการปลกเลยงไขน าทสามารถท างานไดจรงใน
สภาพแรงโนมถวงต า
![Page 10: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/10.jpg)
PHASE 1
Ground station setup and basic research
Microgravity experiments
PHASE 2 PHASE 3
Further analysisConclusion and application
BIOTEC, NSTDA. School of Bioinnovation, Mahidol U.
![Page 11: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/11.jpg)
PHASE 1 Ground station setup and basic research
Research crew Mechanic crew
• ศกษาขอมลพนฐานของไขน า
• วเคราะหจโนมและโปรตโอม
• ศกษาไขน าภายใตสภาพ microgravity จ าลอง
• ศกษาการปรบตวของพชตอสภาวะเครยดตาง ๆ
• ออกแบบ watermeal microchamber
• ทดสอบระบบดแลพช ระบบไฟ โครงสรางทเกยวของ
• วางระบบเกบและสงขอมลการทดลอง
• วางระบบเชอมตอกบ space station หรอ ดาวเทยม
![Page 12: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/12.jpg)
PHASE 1 Ground station setup and basic research
![Page 13: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/13.jpg)
PHASE 2 Microgravity experiments
Research crew Mechanic crew
• ตดตามและวเคราะหผลการทดลองในอวกาศ แบบ
real-time
• ท าการทดลองควบคบนพนโลก
• Social media
• ตดตามการทดลองและการแกปญหา
• ท าการทดลองควบคบนพนโลก
• ออกแบบอปกรณใหม
![Page 14: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/14.jpg)
PHASE 2 Microgravity experiments
Watermeal Microchamber “DENDRON (tree)”
Lighting system
Watermeal chamber Water and nutrient
control unit
Sensor cluster
Observing system
ผศ.ดร.สนตพร เอมมณ
![Page 15: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/15.jpg)
PHASE 2 Microgravity experiments
CLINOSTAT
SPACE STATION
RECOVERABLE SATELLITE
2019 2020 2021 2022 2023
ระยะเวลาในการทดลอง: โดยประมาณ 15-21 วน
![Page 16: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/16.jpg)
Project conclusion
ปจจยทตองการวเคราะหและเปรยบเทยบ
• อตราการเจรญเตบโต
• อตราการสงเคราะหดวยแสง
• การแสดงออกของยนและโปรตน
• ลกษณะทางกายภาพทเปลยนแปลง
• การปรบตวทางสรรวทยา
• คณคาทางโภชนาการ
• ความสามารถในการดดซบโลหะหนก
• การกลายพนธ
![Page 17: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/17.jpg)
PHASE 3 Further analysis, conclusion and application
Research crew
• วเคราะหและสรปผลการทดลอง
• ออกแบบการทดลองเพมเตม
• Outreach
• ผลงานตพมพ สทธบตร
• Prototype validation
• ศกษาขอผดพลาดของอปกรณ
![Page 18: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/18.jpg)
PHASE 3 Further analysis, conclusion and application
![Page 19: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/19.jpg)
รวบรวมกลมวจยขนในปลายป 2561
โครงการวจยไดเรมขนในปเดยวกน
จดตงหองปฏบตการ Plant Biology & Astrobotany ขนภายใต กลม
สาขาวชาชวนวตกรรม ฯ คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยมหดล
วเคราะหล าดบเบสของทงจโนมเสรจสนแลว ภายใตความรวมมอกบ
หองปฏบตการ High-throughput Rice Genomic and Phenomic
Laboratory (HRGP) ศนยวจยขาวอบลราชธาน
HRGP lab
![Page 20: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/20.jpg)
GISTDA ก าลงพฒนาอปกรณทดลอง codename
“DENDRON”
กลมวจยและ GISTDA ไดยนขอการสนบสนนทนวจยจาก
วช.เพอเรมโครงการวจยเตมตว
โครงการวจยยอยทก าลงด าเนนการอยคอการศกษา
ประสทธภาพของไขน าภายใตสภาวะแรงโนมถวงสงจ าลอง
![Page 21: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/21.jpg)
ทมวศวกร ดแลและพฒนาตนแบบอปกรณและการทดสอบระบบ
Whole genome DNA sequence analysis
รวบรวมไขน าและขยายพนธส าหรบการทดลอง
![Page 22: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/22.jpg)
วเคราะหโปรตนและ proteomics
Computational analysis
Modelling and simulation
Computational analysis
![Page 23: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/23.jpg)
ออกแบบระบบดแลพชและการวเคราะหดวย sensorศกษาผลผลตของไขน าและการออกสสงคม
สรวทยาการปรบตว การเจรญเตบโต และการสงเคราะหดวยแสงศกษาผลกระทบจากแรงโนมถวงต าตอการขยายพนธและการผลตออกซเจนModelling and simulation
![Page 24: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: “การศึกษาไข่น ้าภายใต้แรงโน้มถ่วงต ่าเพื่อการพัฒนาระบบพยุง ... · •อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062606/5fe878717e06df04b85d3733/html5/thumbnails/25.jpg)